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文档简介

1、第八章第八章 压强与浮力压强与浮力 一、压强一、压强1.1.压力压力(1)(1)定义:定义:_作用在物体表面上的力作用在物体表面上的力. .(2)(2)影响作用效果的因素:压力的大小和受力面积影响作用效果的因素:压力的大小和受力面积. .受力面积相同,压力受力面积相同,压力_,作用效果越显著,作用效果越显著. .压力大小相同,受力面积压力大小相同,受力面积_,作用效果越显著,作用效果越显著. . 垂直垂直越大越大越小越小2.2.压强压强(1)(1)物理意义:表示物理意义:表示_的物理量的物理量. .(2)(2)定义:作用在物体表面定义:作用在物体表面_上的压力大小上的压力大小. .(3)(3)

2、公式:公式: . . _ _(4)(4)单位及换算:单位及换算:1 Pa=_N/m1 Pa=_N/m2 2. .压力作用效果压力作用效果单位面积单位面积FpS1 1(5)(5)增大和减小压强增大和减小压强压强压强压力压力受力面积受力面积增大增大不变不变_不变不变_减小减小不变不变_不变不变_减小减小增大增大增大增大减小减小增大增大减小减小减小减小增大增大【活学巧用】【活学巧用】烂泥地上垫木板烂泥地上垫木板(1)(1)小明走在烂泥地上,由于对地面的压强较小明走在烂泥地上,由于对地面的压强较_,所以会陷,所以会陷到烂泥地里到烂泥地里(2)(2)小明在自己的脚下垫上木板后,由于受力面积小明在自己的脚

3、下垫上木板后,由于受力面积_,对地,对地面的压强面的压强_,所以不会陷到烂泥地里,所以不会陷到烂泥地里 提示:提示:小明走在烂泥地上时,对地面的压力等于小明的重力,小明走在烂泥地上时,对地面的压力等于小明的重力,受力面积为一只脚的底面积,对地面的压强较大,再加上烂泥受力面积为一只脚的底面积,对地面的压强较大,再加上烂泥地较软,所以会陷到烂泥地里小明垫上木板后,增大了地面地较软,所以会陷到烂泥地里小明垫上木板后,增大了地面的受力面积,由于压力不变,所以小明对地面的压强减小,走的受力面积,由于压力不变,所以小明对地面的压强减小,走在木板上时不会陷下去在木板上时不会陷下去答案:答案:(1)(1)大大

4、 (2)(2)增大增大 减小减小 二、液体压强二、液体压强1.1.产生原因产生原因(1)(1)液体受液体受_作用作用. .(2)(2)液体具有液体具有_._.2.2.特点特点(1)(1)液体内部存在向液体内部存在向_的压强的压强. .(2)(2)在液体内同一深度处,液体向各个方向的压强大小在液体内同一深度处,液体向各个方向的压强大小_._.(3)(3)液体内部的压强随深度的增加而液体内部的压强随深度的增加而_._.(4)(4)液体内部的压强跟液体的液体内部的压强跟液体的_有关有关. . 重力重力流动性流动性各个方向各个方向相等相等增大增大密度密度3.3.计算公式:计算公式:_4.4.应用应用连

5、通器连通器(1)(1)定义:定义:_、_的容器的容器. .(2)(2)原理:如果只装一种液体,那么液体原理:如果只装一种液体,那么液体_时连通器的各部时连通器的各部分液面总是分液面总是_的的. .(3)(3)应用:洗手池下水道的应用:洗手池下水道的_、水塔的供水系统、电热水、水塔的供水系统、电热水器的器的_、牲畜、牲畜_、_. . p=ghp=gh上部开口上部开口底部连通底部连通静止静止相平相平回水管回水管水位计水位计自动饮水器自动饮水器船闸船闸【活学巧用】【活学巧用】比较压强的大小比较压强的大小如图所示,容器内装有同一种液体,比较如图所示,容器内装有同一种液体,比较A A、B B两点压强的大

6、两点压强的大小小p pA A_p_pB B. .提示:提示:液体中某点所处的深度是指液面液体中某点所处的深度是指液面( (液体的自由面液体的自由面) )到该点到该点的垂直距离,图中液面到的垂直距离,图中液面到A A点的距离大于液面到点的距离大于液面到B B点的距离,根点的距离,根据液体压强的特点可得,据液体压强的特点可得,A A点的压强大于点的压强大于B B点的压强点的压强. .答案:答案: 三、大气压强三、大气压强1.1.产生原因:气体具有产生原因:气体具有_,受,受_的作用的作用. .2.2.定义:在大气内部向定义:在大气内部向_都存在的压强都存在的压强. .3.3.测定测定(1)(1)测

7、量实验:测量实验:_._.(2)(2)标准大气压值:标准大气压值:_Pa,_Pa,相当于相当于_高的水银柱高的水银柱产生的压强产生的压强. .4.4.应用:应用:_、离心式水泵、离心式水泵. .5.5.气体压强与体积的关系:在温度不变的条件下,一定质量的气体压强与体积的关系:在温度不变的条件下,一定质量的气体,体积减小压强就气体,体积减小压强就_,体积增大压强就,体积增大压强就_. . 流动性流动性重力重力各个方向各个方向托里拆利实验托里拆利实验1.011.0110105 576 cm76 cm活塞式抽水机活塞式抽水机增大增大减小减小【活学巧用】【活学巧用】吸盘式挂钩吸盘式挂钩(1)(1)把吸

8、盘用力压在玻璃或光滑的墙壁上,把吸盘用力压在玻璃或光滑的墙壁上,排出吸盘内的空气,吸盘就被排出吸盘内的空气,吸盘就被_紧紧紧地压在墙壁或玻璃上而不会掉下来,人紧地压在墙壁或玻璃上而不会掉下来,人们便可以用它来挂衣服、书包等物品们便可以用它来挂衣服、书包等物品(2)(2)如果吸盘的面积为如果吸盘的面积为2 21010-4-4m m2 2,外界大气压为,外界大气压为1 1个标准大气压,个标准大气压,则在吸盘下最多可以挂则在吸盘下最多可以挂_N_N的物体而不会脱落的物体而不会脱落 提示:提示:只要排除吸盘内的空气,外界的大气压就会把吸盘紧紧只要排除吸盘内的空气,外界的大气压就会把吸盘紧紧地压在墙壁或

9、玻璃上假如吸盘内的空气被全部排出,则大气地压在墙壁或玻璃上假如吸盘内的空气被全部排出,则大气压对吸盘产生的压力是压对吸盘产生的压力是F FpS=1.01pS=1.0110105 5 Pa Pa2 21010-4-4m m2 2= =20.2 N20.2 N如果所挂物体的重力超过如果所挂物体的重力超过20202 N2 N,物体就会掉下,物体就会掉下来来答案:答案:(1)(1)大气压大气压 (2)20(2)202 2 四、浮力四、浮力1 1定义:浸在液体中的物体受到液体定义:浸在液体中的物体受到液体_的力的力2.2.方向:方向:_3 3阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力阿基米德原理

10、:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于的大小等于_,即,即_4 4适用性:阿基米德原理适用于各种适用性:阿基米德原理适用于各种_ 向上托向上托竖直向上竖直向上物体排开的液体所受的重力物体排开的液体所受的重力F F浮浮=G=G排排液体和气体液体和气体5.5.物体的浮沉条件物体的浮沉条件现现 象象上上 浮浮下下 沉沉悬悬 浮浮漂漂 浮浮图示图示G G与与F F浮浮的关系的关系G_FG_F浮浮GFGF浮浮G_FG_F浮浮G_FG_F浮浮运动状态运动状态加速上升加速上升加速下降加速下降静止静止静止静止结果结果变为变为_沉入底部沉入底部可停留在液面可停留在液面下的任何位置下的任何位置部分露部分

11、露出液面出液面 VV排排. . 【典例【典例4 4】(2012(2012泰州中考泰州中考) )小明同学对一个金属块进行了两小明同学对一个金属块进行了两次测量:第一次如图甲所示,用细线系住金属块挂在弹簧测力次测量:第一次如图甲所示,用细线系住金属块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为计上,弹簧测力计的读数为2.7 N2.7 N第二次如图乙所示,让金第二次如图乙所示,让金属块浸没在盛水的杯子中,这时弹簧测力计的读数为属块浸没在盛水的杯子中,这时弹簧测力计的读数为1.7 N.1.7 N.(g(g取取10 N/kg)10 N/kg) (1)(1)求金属块在水中受到的浮力;求金属块在水中受到的浮力;(2

12、)(2)求金属块的体积;求金属块的体积;(3)(3)通过进一步计算,结合下表所列的通过进一步计算,结合下表所列的“某些金属的密度某些金属的密度”,说明金属块是何种金属说明金属块是何种金属. .金属金属金金铜铜铁铁铝铝密度密度/ /10103 3 kgm kgm-3-319.319.38.98.97.97.92.72.7【思维导图】【思维导图】解决这类题目时,要能根据已知条件,准确选择解决这类题目时,要能根据已知条件,准确选择出正确的公式进行计算出正确的公式进行计算【精讲精析】【精讲精析】(1)(1)金属块在水中受到的浮力金属块在水中受到的浮力F F浮浮G GF F1 12.7 N2.7 N1.

13、7 N=1 N.1.7 N=1 N.(2)(2)因为金属块浸没在水中,根据阿基米德原理可得因为金属块浸没在水中,根据阿基米德原理可得V=VV=V排排= =1.0= =1.01010-4 -4 m m3 3. .(3)(3)金属块的密度金属块的密度= =2.7= =2.710103 3 m m3 3,查密度表可知此金属块是铝查密度表可知此金属块是铝. .答案:答案:(1)1 N (2)1.0(1)1 N (2)1.01010-4-4 m m3 3 (3) (3)铝铝33F1 Ng1.0 10 kg / m10 N / kg4 3mG2.7 NVgV10 N / kg 1.0 10m五、流体压强与

14、流速的关系五、流体压强与流速的关系1.1.规律:流体流动时,流速大的地方压强小,流速小的地方压规律:流体流动时,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大强大. .2.2.现象及应用现象及应用(1)(1)向两张下垂的纸片中间吹气,两纸片会靠拢;向两张下垂的纸片中间吹气,两纸片会靠拢;(2)(2)沿着下垂的纸条上方吹气,纸条会飘起来;沿着下垂的纸条上方吹气,纸条会飘起来;(3)(3)用力从漏斗管口向下喷气,放在漏斗口处的乒乓球不会下落;用力从漏斗管口向下喷气,放在漏斗口处的乒乓球不会下落;(4)(4)喷雾器能将水喷出;喷雾器能将水喷出;(5)(5)飞机升力的产生;飞机升力的产生;(6)(6)两船不能

15、高速并排行驶;两船不能高速并排行驶;(7)(7)火车站站台在车轨外侧设置安全线等火车站站台在车轨外侧设置安全线等. .【方法技巧】【方法技巧】利用流体压强与流速的关系解释有关现象的思路利用流体压强与流速的关系解释有关现象的思路根据流速根据流速大小确定大小确定压强、压压强、压力大小力大小根据压力根据压力大小确定大小确定压力差的压力差的方向方向根据压力差作用根据压力差作用分析产生的各种分析产生的各种表现形式和现象表现形式和现象【中考警示】【中考警示】流体在静止时产生的压强与深度有关,在这种情流体在静止时产生的压强与深度有关,在这种情况下,压强是相对稳定的;流体在流动时产生的压强与流速有况下,压强是

16、相对稳定的;流体在流动时产生的压强与流速有关,在这种情况下,压强随流速的变化而变化关,在这种情况下,压强随流速的变化而变化. . 【典例【典例5 5】(2012(2012梅州中考梅州中考) )你是否有过这样的经历:如图所你是否有过这样的经历:如图所示,撑一把雨伞行走在雨中,一阵大风吹来,竖直方向伞面可示,撑一把雨伞行走在雨中,一阵大风吹来,竖直方向伞面可能被能被“吸吸”,发生形变,发生形变. .下列有关这一现象及其解释,正确的下列有关这一现象及其解释,正确的是是( )( )A.A.伞面被向下伞面被向下“吸吸”B.B.伞上方的空气流速大于下方伞上方的空气流速大于下方C.C.伞上方的空气流速等于下

17、方伞上方的空气流速等于下方D.D.伞上方的空气流速小于下方伞上方的空气流速小于下方【思维导图】【思维导图】【精讲精析】【精讲精析】选选B.B.由于伞的形状上下不对称,相同时间内上方由于伞的形状上下不对称,相同时间内上方气流通过的路程较大,速度较大,它对伞的压强较小,而下方气流通过的路程较大,速度较大,它对伞的压强较小,而下方气流通过的路程较小,速度较小,对伞的压强较大,伞的上下气流通过的路程较小,速度较小,对伞的压强较大,伞的上下方产生向上的压强差,从而形成向上的压力差,伞被向上方产生向上的压强差,从而形成向上的压力差,伞被向上“吸吸起起”,故,故B B正确正确. . 一、实验探究:探究压力的

18、作用效果与哪些因素有关一、实验探究:探究压力的作用效果与哪些因素有关1.1.实验器材:木块、铁块、小桌、泡沫塑料实验器材:木块、铁块、小桌、泡沫塑料. .2.2.实验方法:实验方法:_._.3.3.实验结论实验结论(1)(1)受力面积相同时,压力受力面积相同时,压力_,压力的作用效果越显著,压力的作用效果越显著. .(2)(2)压力大小相同时,受力面积压力大小相同时,受力面积_,压力的作用效果越显著,压力的作用效果越显著. . 控制变量法控制变量法越大越大越小越小4.4.问题探究问题探究(1)(1)实验中怎样比较压力的作用效果?实验中怎样比较压力的作用效果?提示:提示:通过观察泡沫塑料的压痕的

19、深浅程度来比较压力的作用通过观察泡沫塑料的压痕的深浅程度来比较压力的作用效果,压痕越深,压力的作用效果越明显效果,压痕越深,压力的作用效果越明显(2)(2)实验中为什么要选择泡沫塑料作为研究材料?实验中为什么要选择泡沫塑料作为研究材料?提示:提示:因为泡沫塑料的硬度不大,受到压力时产生的形变较明因为泡沫塑料的硬度不大,受到压力时产生的形变较明显,即保证压力的作用效果较明显,便于准确区分压力作用效显,即保证压力的作用效果较明显,便于准确区分压力作用效果的明显程度还可以选择海绵、沙地、橡皮泥、面粉等较软果的明显程度还可以选择海绵、沙地、橡皮泥、面粉等较软的物体进行实验的物体进行实验 (3)(3)研

20、究压力的作用效果与压力的关系时,应该控制什么因素研究压力的作用效果与压力的关系时,应该控制什么因素不变,改变什么因素?不变,改变什么因素?提示:提示:思路:影响压力作用效果的因素有压力和受力面积两个思路:影响压力作用效果的因素有压力和受力面积两个因素,所以实验时应采用控制变量法实验时应该控制其中一因素,所以实验时应采用控制变量法实验时应该控制其中一个量不变,只改变另一个量的大小个量不变,只改变另一个量的大小操作:探究操作:探究压力的作用效果与压力的关系时,控制受力面积不压力的作用效果与压力的关系时,控制受力面积不变,改变压力的大小,观察压力的作用效果的变化变,改变压力的大小,观察压力的作用效果

21、的变化. .(4)(4)研究压力的作用效果与受力面积的关系时,应该控制什么研究压力的作用效果与受力面积的关系时,应该控制什么因素不变,改变什么因素?因素不变,改变什么因素?提示:提示:控制压力不变,改变受力面积的大小,观察压力的作用控制压力不变,改变受力面积的大小,观察压力的作用效果的变化效果的变化. .【中考警示】【中考警示】(1)(1)相同大小的压力分别作用在海绵、木板上,相同大小的压力分别作用在海绵、木板上,即使受力面积相同,接触面的形变也不相同,形变的大小与接即使受力面积相同,接触面的形变也不相同,形变的大小与接触面的材料有关所以为了比较不同条件下压力的作用效果,触面的材料有关所以为了

22、比较不同条件下压力的作用效果,应选用同种材料组成的受力面应选用同种材料组成的受力面(2)(2)表述物理规律或结论时,必须首先确认物理结论或规律成表述物理规律或结论时,必须首先确认物理结论或规律成立的条件然后弄清两个物理量之间的因果关系立的条件然后弄清两个物理量之间的因果关系 【典例【典例1 1】(2011(2011广东中考广东中考) )在探究在探究“压力作用效果与哪些因压力作用效果与哪些因素有关素有关”的实验中,小邹同学用一块海绵和两块规格相同的长的实验中,小邹同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验,请仔细观察,并分析回方体砖块做了如图所示的一系列实验,请仔细观察,并

23、分析回答下列问题:答下列问题:(1)(1)压力的作用效果是通过比较海绵的压力的作用效果是通过比较海绵的_程度来确定的程度来确定的. .(2)(2)分析比较图乙和丙的实验现象,可以得出结论:分析比较图乙和丙的实验现象,可以得出结论:_._. (3)(3)分析比较图分析比较图_的实验现象,可得出结论:当受力面积相的实验现象,可得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著同时,压力越大,压力的作用效果越显著. .(4)(4)进一步综合分析图甲、乙、丙和丁的实验现象,并归纳得进一步综合分析图甲、乙、丙和丁的实验现象,并归纳得出结论:出结论:_._.【精讲精析】【精讲精析】本题主要考查影响

24、压力作用效果的因素和控制变本题主要考查影响压力作用效果的因素和控制变量法的应用量法的应用.(1).(1)海绵是比较容易发生形变的,我们可以通过观海绵是比较容易发生形变的,我们可以通过观察海绵的形变程度来比较压力的作用效果察海绵的形变程度来比较压力的作用效果 (2)(2)由题图乙、丙可知,海绵所受的压力是一定的,而受力面由题图乙、丙可知,海绵所受的压力是一定的,而受力面积不同,海绵的形变程度不同,说明了压力的作用效果与受力积不同,海绵的形变程度不同,说明了压力的作用效果与受力面积的大小有关可以得出的结论:当压力相同时,受力面积面积的大小有关可以得出的结论:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效

25、果越明显越小,压力的作用效果越明显.(3).(3)要探究压力的作用效果与压要探究压力的作用效果与压力大小的关系,要保证受力面积的大小一定,而压力的大小不力大小的关系,要保证受力面积的大小一定,而压力的大小不同,所以应是比较图乙和图丁同,所以应是比较图乙和图丁.(4).(4)综合分析上述两个结果得出:综合分析上述两个结果得出:压力的作用效果和压力、受力面积有关,压力越大,受力面积压力的作用效果和压力、受力面积有关,压力越大,受力面积越小,压力的作用效果越明显越小,压力的作用效果越明显. .答案:答案:(1)(1)形变形变 (2)(2)当压力相同时,受力面积越小,压力的当压力相同时,受力面积越小,

26、压力的作用效果越明显作用效果越明显 (3)(3)乙和丁乙和丁 (4)(4)压力的作用效果和压力、压力的作用效果和压力、受力面积有关,压力越大,受力面积越小,压力的作用效果越受力面积有关,压力越大,受力面积越小,压力的作用效果越明显明显【延伸探究】【延伸探究】结合典例探究以下问题:结合典例探究以下问题:(1)(1)图丙和丁所示的实验图丙和丁所示的实验_(_(选填选填“能能”或或“不能不能”) )用来探用来探究压力的作用效果与受力面积的关系,原因是究压力的作用效果与受力面积的关系,原因是_(2)(2)为了进一步验证实验结论是否准确,同学们准备换用其他为了进一步验证实验结论是否准确,同学们准备换用其

27、他器材代替海绵继续实验下列材料最不适合的是器材代替海绵继续实验下列材料最不适合的是( )( )A A橡皮泥橡皮泥 B B水泥地面水泥地面C C沙子沙子 D D泡沫塑料泡沫塑料【解析】【解析】(1)(1)图丙和丁所示的实验中,压力和受力面积的大小都图丙和丁所示的实验中,压力和受力面积的大小都不相等,没有控制压力的大小不变,不符合控制变量法的要求,不相等,没有控制压力的大小不变,不符合控制变量法的要求,所以这两次实验不能探究压力的作用效果与受力面积的关所以这两次实验不能探究压力的作用效果与受力面积的关系系(2)(2)该实验通过比较材料的形变量来判断压力的作用效果,该实验通过比较材料的形变量来判断压

28、力的作用效果,在受到相同的压力时,硬度越软的材料其形变量越大,即压力在受到相同的压力时,硬度越软的材料其形变量越大,即压力的作用效果越明显,所以应该选取较软的物体进行实验的作用效果越明显,所以应该选取较软的物体进行实验. .例如,例如,可以用泡沫塑料、沙地、橡皮泥、面粉等硬度不大的物体代替可以用泡沫塑料、沙地、橡皮泥、面粉等硬度不大的物体代替海绵水泥地面的硬度很大,当把砖块放在上面时,地面发生海绵水泥地面的硬度很大,当把砖块放在上面时,地面发生的形变很微小,用肉眼无法直接观察到其变化,无法比较压力的形变很微小,用肉眼无法直接观察到其变化,无法比较压力的作用效果,所以不能用水泥地面代替海绵的作用

29、效果,所以不能用水泥地面代替海绵答案:答案:(1)(1)不能不能 压力和受力面积同时在变压力和受力面积同时在变 (2)B (2)B 二、实验探究:探究液体内部压强的特点二、实验探究:探究液体内部压强的特点1.1.实验器材:微小压强计、大烧杯、水、食盐水实验器材:微小压强计、大烧杯、水、食盐水. .2.2.实验方法:控制变量法实验方法:控制变量法. .3.3.实验结论实验结论(1)(1)液体内部向各个方向都有压强液体内部向各个方向都有压强. .(2)(2)在液体内同一深度处,液体向各个方向的压强在液体内同一深度处,液体向各个方向的压强_._.(3)(3)液体内部的压强随深度的增加而液体内部的压强

30、随深度的增加而_._.(4)(4)液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体密液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强度越大,压强_._.大小相等大小相等增大增大越大越大4.4.问题探究问题探究(1)(1)实验中如何判断液体压强的大小?实验中如何判断液体压强的大小?提示:提示:用用U U形管压强计,加在橡皮膜上的压强越大,两管中的形管压强计,加在橡皮膜上的压强越大,两管中的水面的高度差越大,所以可通过两管中水面的高度差显示橡皮水面的高度差越大,所以可通过两管中水面的高度差显示橡皮膜受到的液体压强大小膜受到的液体压强大小(2)(2)探究液体内部压强与液体深度的关系时,

31、应该控制哪些因探究液体内部压强与液体深度的关系时,应该控制哪些因素不变,只改变什么因素?素不变,只改变什么因素?提示:提示:思路:猜想液体内部压强可能与液体深度、液体密度及思路:猜想液体内部压强可能与液体深度、液体密度及压强方向等三个因素有关,那么在探究液体压强与其中一个因压强方向等三个因素有关,那么在探究液体压强与其中一个因素的关系时,就要控制另外两个因素不变素的关系时,就要控制另外两个因素不变操作:必须控制操作:必须控制液体的密度和橡皮膜的方向不变,只改变液体液体的密度和橡皮膜的方向不变,只改变液体的深度的深度 (3)(3)探究液体压强与液体密度的关系时,应该控制哪些因素探究液体压强与液体

32、密度的关系时,应该控制哪些因素不变,只改变什么因素?不变,只改变什么因素?提示:提示:必须控制液体的深度和橡皮膜的方向不变,只改变液必须控制液体的深度和橡皮膜的方向不变,只改变液体的密度体的密度(4)(4)探究同一种液体在同一深度向各个方向的压强是否相等探究同一种液体在同一深度向各个方向的压强是否相等时,应该控制哪些因素不变,只改变什么因素?时,应该控制哪些因素不变,只改变什么因素?提示:提示:必须控制液体的深度和密度不变,只改变橡皮膜的方必须控制液体的深度和密度不变,只改变橡皮膜的方向向【中考警示】【中考警示】(1)(1)同种液体的密度是不变的,所以同种液体的同种液体的密度是不变的,所以同种

33、液体的压强随深度的增加而增大压强随深度的增加而增大(2)(2)如果如果U U形管压强计的气密性不好,将影响实验结果,所以实形管压强计的气密性不好,将影响实验结果,所以实验前要检查压强计的气密性验前要检查压强计的气密性 【典例【典例2 2】(2012(2012南充中考南充中考) )如图所示是用压强计探究液体内如图所示是用压强计探究液体内部压强的情景部压强的情景. . (1)(1)把探头放入水中,通过观察把探头放入水中,通过观察U U型管两边液面的高度差来判断型管两边液面的高度差来判断探头处水的压强的大小,高度差越大,水的压强探头处水的压强的大小,高度差越大,水的压强_(_(选填选填“越大越大”或

34、或“越小越小”) );(2)(2)比较甲图、乙图和丙图,可以得到:在同一深度,液体内比较甲图、乙图和丙图,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强部向各个方向的压强_;(3)(3)在乙图中把探头慢慢下移,可以观察到在乙图中把探头慢慢下移,可以观察到U U型管两边液面高度型管两边液面高度差增大,从而得到:在同一种液体里,液体的压强随差增大,从而得到:在同一种液体里,液体的压强随_的增加而增大;的增加而增大;(4)(4)在乙图中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,在乙图中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,则可以观察到则可以观察到U U型管两边液面的型管两边液面的_._. 【精讲

35、精析】【精讲精析】本题考查用压强计探究液体内部压强特点的实本题考查用压强计探究液体内部压强特点的实验验.(1).(1)压强计的探头不放入水中时,压强计的探头不放入水中时,U U型管两边液面高度相等,型管两边液面高度相等,当放入水中时,探头受到压强,当放入水中时,探头受到压强,U U型管两边液面出现高度差,型管两边液面出现高度差,探头处的压强越大,探头处的压强越大,U U型管两边液面高度差就越大;型管两边液面高度差就越大;(2)(2)甲、乙、甲、乙、丙三图中探头在水中的同一深度但方向不同,丙三图中探头在水中的同一深度但方向不同,U U型管两边液面型管两边液面高度差相等,说明在同一深度,液体内部向

36、各个方向的压强相高度差相等,说明在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;等;(3)(3)在乙图中,探头下移,即水的深度增大,在乙图中,探头下移,即水的深度增大,U U型管两边液面高型管两边液面高度差增大,说明在同一种液体里,液体压强随深度的增加而增度差增大,说明在同一种液体里,液体压强随深度的增加而增大;大;(4)(4)若把水换成盐水,液体的密度增大,在深度不变的情若把水换成盐水,液体的密度增大,在深度不变的情况下,探头受到的压强增大,可以观察到况下,探头受到的压强增大,可以观察到U U型管两边的液面高型管两边的液面高度差增大度差增大. .答案:答案:(1)(1)越大越大 (2)(2)相等相

37、等 (3)(3)深度深度 (4)(4)高度差增大高度差增大 【延伸探究】【延伸探究】结合典例探究以下问题:结合典例探究以下问题:(1)(1)进一步综合分析上述实验现象,并归纳得出结论:液体内部进一步综合分析上述实验现象,并归纳得出结论:液体内部的压强大小与的压强大小与_和和_有关,而与有关,而与_无关无关(2)(2)小明同学改用指针式压强计验证液体内部压强规律,如图所小明同学改用指针式压强计验证液体内部压强规律,如图所示是实验中的一个情景示是实验中的一个情景( (图中的容器内均装满液体图中的容器内均装满液体) )此实验根据此实验根据_判断液体压强的大小,此时研究的是液体内部判断液体压强的大小,

38、此时研究的是液体内部压强与压强与_的关系的关系 【解析】【解析】(1)(1)综合分析以上四幅图可以得出:液体内部的压强综合分析以上四幅图可以得出:液体内部的压强大小与液体深度和液体密度有关,而与方向无关大小与液体深度和液体密度有关,而与方向无关(2)(2)此实验此实验是根据指针的偏转角度判断液体内部压强的大小,指针偏转角是根据指针的偏转角度判断液体内部压强的大小,指针偏转角度越大,说明液体压强越大实验中液体深度相等,液体密度度越大,说明液体压强越大实验中液体深度相等,液体密度不同不同( (盐水密度大于水的密度盐水密度大于水的密度) ),所以此时研究的是液体压强与,所以此时研究的是液体压强与液体

39、密度的关系液体密度的关系答案:答案:(1)(1)液体深度液体深度 液体密度液体密度 方向方向(2)(2)指针偏转的角度指针偏转的角度 液体密度液体密度三、实验探究:探究浮力的大小等于什么三、实验探究:探究浮力的大小等于什么1.1.实验器材:实验器材:_、石块、细线、溢水杯、小烧杯、水、石块、细线、溢水杯、小烧杯、水. .2.2.实验结论:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开的实验结论:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开的液体所受的重力,即液体所受的重力,即_._.3.3.问题探究问题探究(1)(1)本实验的目的是研究哪两个力之间的大小关系?本实验的目的是研究哪两个力之间的大小关系?提

40、示:提示:研究浮力大小与物体排开液体的重力大小是否相等研究浮力大小与物体排开液体的重力大小是否相等. .弹簧测力计弹簧测力计F F浮浮=G=G排排(2)(2)怎样测出物体受到的浮力?怎样测出物体受到的浮力?提示:提示:用称重法测出,浮力等于物体的重力用称重法测出,浮力等于物体的重力G G物物与物体浸在液体与物体浸在液体中的弹簧测力计示数中的弹簧测力计示数F F拉拉之差,即之差,即F F浮浮G G物物-F-F拉拉. . (3)(3)怎样测出物体排开的液体的重力?怎样测出物体排开的液体的重力?提示:提示:在溢水杯中装满水,将物体浸在液体中,用空杯收集溢出在溢水杯中装满水,将物体浸在液体中,用空杯收

41、集溢出的水,则空杯和溢出水的总重与空杯重之差就是物体排开的液体的水,则空杯和溢出水的总重与空杯重之差就是物体排开的液体的重力,即的重力,即G G排排G G总总-G-G杯杯. .(4)(4)在探究过程中如果溢水杯中的水没有加满,会造成什么影响?在探究过程中如果溢水杯中的水没有加满,会造成什么影响?提示:提示:会使所测的物体排开的液体的重力偏小,影响实验结果会使所测的物体排开的液体的重力偏小,影响实验结果. .(5)(5)在探究过程中为什么要先测量物体的重力和空杯的重力?在探究过程中为什么要先测量物体的重力和空杯的重力?提示:提示:物体浸入水中变湿后再测重力,会因为沾水使测量值偏物体浸入水中变湿后

42、再测重力,会因为沾水使测量值偏大;如果倒出水后再测空杯重力,会因杯子上沾水而使所测空大;如果倒出水后再测空杯重力,会因杯子上沾水而使所测空杯重力偏大杯重力偏大. .【中考警示】【中考警示】(1)(1)该实验中涉及三个重力,即:物体的重力、该实验中涉及三个重力,即:物体的重力、空杯的重力、排开液体的重力,非常容易混淆,处理数据时一空杯的重力、排开液体的重力,非常容易混淆,处理数据时一定要注意区分定要注意区分. .(2)(2)如果计算出的浮力与排开液体的重力存在很微小的差异,如果计算出的浮力与排开液体的重力存在很微小的差异,属于误差,不影响实验结果属于误差,不影响实验结果. . 【典例【典例3 3

43、】(2011(2011铜仁中考铜仁中考) )某同学在某同学在“探究浮力大小与什么探究浮力大小与什么因素有关因素有关”时,做了如图所示的实验时,做了如图所示的实验. .根据要求完成下列探究过程:根据要求完成下列探究过程: (1)(1)石块的重力石块的重力G=_N.G=_N.(2)(2)石块浸没在水中后测力计的示数石块浸没在水中后测力计的示数G=_NG=_N,由此可得石,由此可得石块所受浮力块所受浮力F F浮浮=_N.=_N.(3)(3)石块排开水所受到的重力石块排开水所受到的重力G G排排=_N.=_N.(4)(4)比较比较F F浮浮和和G G排排的大小,可以发现:的大小,可以发现:F F浮浮_

44、G_G排排. .【精讲精析】【精讲精析】(1)(1)由题图甲中的弹簧测力计的指针位置可知,由题图甲中的弹簧测力计的指针位置可知,弹簧测力计的示数是弹簧测力计的示数是3.0 N3.0 N,则石块的重力,则石块的重力G G等于等于3.0 N3.0 N;(2)(2)由由题图乙中的弹簧测力计的指针位置可知,石块浸没在水中后弹题图乙中的弹簧测力计的指针位置可知,石块浸没在水中后弹簧测力计的示数簧测力计的示数GG是是1.6 N1.6 N,由公式,由公式F F浮浮=G- G=G- G可得石块所受可得石块所受浮力浮力F F浮浮=3.0 N-1.6 N=1.4 N=3.0 N-1.6 N=1.4 N;(3)(3

45、)由题图丙中弹簧测力计的指由题图丙中弹簧测力计的指针位置可知,空小桶所受重力是针位置可知,空小桶所受重力是0.4 N0.4 N,水和小桶的总重力是,水和小桶的总重力是1.8 N1.8 N,则可以计算出石块排开水所受到的重力,则可以计算出石块排开水所受到的重力G G排排=1.8 N -=1.8 N -0.4 N=1.4 N0.4 N=1.4 N;(4)(4)比较比较F F浮浮和和G G排排的大小,可以发现:的大小,可以发现:F F浮浮=G=G排排. .答案:答案:(1)3.0 (2)1.6 1.4 (1)3.0 (2)1.6 1.4 (3)1.4 (4)= (3)1.4 (4)= 【延伸探究】【

46、延伸探究】结合典例探究以下问题:结合典例探究以下问题:探究完成后,小明想:利用这些器材能够测出石块的密度吗?探究完成后,小明想:利用这些器材能够测出石块的密度吗?( (请写出实验步骤和计算结果请写出实验步骤和计算结果) )【解析】【解析】用弹簧测力计称出石块的重力,由公式用弹簧测力计称出石块的重力,由公式m= m= 算出石算出石块的质量,把石块完全浸没在水中,测出此时石块受到的浮力,块的质量,把石块完全浸没在水中,测出此时石块受到的浮力,算出算出V V排排,根据石块浸没,根据石块浸没V V排排=V=V物物可得石块体积,然后根据可得石块体积,然后根据= = 可算出石块密度可算出石块密度. .石块

47、的质量为石块的质量为m= =0.3 kgm= =0.3 kg石块的体积:石块的体积:V=VV=V排排= =1.4= =1.41010-4-4m m3 3石块的密度:石块的密度:= =2.14= =2.1410103 3 kg/m kg/m3 3答案:答案:见解析见解析GgmVG3 Ng10 N / kg33F1.4 Ng1 10 kg / m10 N / kg浮水43m0.3 kgV1.4 10 m一、压强及其应用一、压强及其应用1.(20121.(2012武汉中考武汉中考) )下列四幅图中,利用相关部件减小压强的下列四幅图中,利用相关部件减小压强的是是( )( ) 【解析】【解析】选选A.

48、A. 减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力来减小压强;在压力一定时,增大受力面积来减小压强力来减小压强;在压力一定时,增大受力面积来减小压强. . 铁铁轨下面铺路枕,是通过增大接触面积来减小压强,轨下面铺路枕,是通过增大接触面积来减小压强,A A对;推土对;推土机的土铲比较尖,是通过减小受力面积增大压强,机的土铲比较尖,是通过减小受力面积增大压强,B B错;破窗错;破窗锤的锤头比较尖,是通过减小受力面积增大压强,锤的锤头比较尖,是通过减小受力面积增大压强,C C错;篆刻错;篆刻刀的刀刃很薄,是通过减小受力面积增大压强,刀的刀刃很薄,是通过减小受力面

49、积增大压强,D D错错. .2 2(2010(2010绍兴中考绍兴中考) )小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图所示探究实验下列对整个探究活动的分析不正确的是所示探究实验下列对整个探究活动的分析不正确的是( )( )A A探究的问题:压力的作用效果与什么因素有关探究的问题:压力的作用效果与什么因素有关B B探究的方法:控制变量法探究的方法:控制变量法C C探究过程分析:通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果探究过程分析:通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果D D探究的结论:压力的作用效果与压力的大小和受力面积大探究的结论:压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有

50、关小有关【解析】【解析】选选C C从图中实验可以看出,该实验是探究压力的作从图中实验可以看出,该实验是探究压力的作用效果与压力大小和受力面积大小的关系,实验中使用了控制用效果与压力大小和受力面积大小的关系,实验中使用了控制变量法,甲、乙两实验的受力面积相等,压力大小不相等,可变量法,甲、乙两实验的受力面积相等,压力大小不相等,可以用来探究压力的作用效果与压力大小的关系;乙、丙两实验以用来探究压力的作用效果与压力大小的关系;乙、丙两实验的压力大小相等,受力面积不相等,可以用来探究压力的作用的压力大小相等,受力面积不相等,可以用来探究压力的作用效果与受力面积大小的关系;故选项效果与受力面积大小的关

51、系;故选项A A、B B、D D均正确该实验均正确该实验通过观察海绵凹陷的深度判断压力的作用效果,故选项通过观察海绵凹陷的深度判断压力的作用效果,故选项C C不正不正确,应该选确,应该选C C 3.(20123.(2012江西中考江西中考) )为了适应生存环境,老虎都长有尖尖的牙为了适应生存环境,老虎都长有尖尖的牙齿,如图所示齿,如图所示. .当老虎用相同的力咬食食物时,受力的当老虎用相同的力咬食食物时,受力的_越越小,产生的小,产生的_越大越大. .【解析】【解析】本题考查影响压强大小的因素本题考查影响压强大小的因素. .根据根据p= p= 可得,压力可得,压力越大,受力面积越小,压强越大;

52、当压力相同时,老虎尖尖的越大,受力面积越小,压强越大;当压力相同时,老虎尖尖的牙齿的受力面积较小,故产生的压强较大牙齿的受力面积较小,故产生的压强较大. .答案:答案:面积面积 压强压强 FS4 4(2011(2011常州中考常州中考)2011)2011年年2 2月月2121日,日,“雪雪龙龙”号极地考察船抵近南极中山站,考察船号极地考察船抵近南极中山站,考察船与中山站之间是一层海冰科考队员打算驾与中山站之间是一层海冰科考队员打算驾驶履带车驶过冰层前往中山站,载人履带车驶履带车驶过冰层前往中山站,载人履带车的质量为的质量为25 t25 t,每条履带与冰面的接触面积为,每条履带与冰面的接触面积为

53、2 m2 m2 2为探测冰层为探测冰层的承受极限,科考队员把质量为的承受极限,科考队员把质量为280 kg280 kg,底面积为,底面积为400 cm400 cm2 2的钢的钢锭放在水平冰层上,冰层恰好处于极限状态锭放在水平冰层上,冰层恰好处于极限状态( (有微小裂缝但无明有微小裂缝但无明显破裂显破裂) )问:问:(1)(1)冰层能承受的极限压强是多少冰层能承受的极限压强是多少(g(g取取10 N/kg)10 N/kg)?(2)(2)通过计算判断履带车能否安全驶过冰层?通过计算判断履带车能否安全驶过冰层?【解析】【解析】本题考查固体压强的计算本题考查固体压强的计算(1)(1)冰层承受的压强为钢

54、锭冰层承受的压强为钢锭对冰层的压强;钢锭对冰面的压力等于钢锭的重力,所以先计对冰层的压强;钢锭对冰面的压力等于钢锭的重力,所以先计算出钢锭的重力,再根据钢锭的底面积即受力面积就可以算出算出钢锭的重力,再根据钢锭的底面积即受力面积就可以算出冰层承受的压强钢锭的重力冰层承受的压强钢锭的重力G=mg=280 kgG=mg=280 kg10 N/kg=2 800 N,10 N/kg=2 800 N,钢锭对冰层的压强钢锭对冰层的压强p= =7p= =710104 4 PaPa2FG2 800 NSS0.04 m(2)(2)首先计算出履带车对冰层的压强,然后与钢锭对冰层的压首先计算出履带车对冰层的压强,然

55、后与钢锭对冰层的压强相比较,就可以知道履带车能否安全通过冰层履带车的重强相比较,就可以知道履带车能否安全通过冰层履带车的重力力G G1 1=m=m1 1g=2.5g=2.510104 4 kg kg10 N/kg =2.510 N/kg =2.510105 5 N, N,对冰层的压强对冰层的压强p p1 1= =6.25= =6.2510104 4 Pa Pa,因为,因为p p1 1p,FF浮浮2 2 B.F B.F浮浮1 1=F=F浮浮2 2C.FC.F浮浮1 1FF浮浮2 2 D. D.无法比较无法比较【解析】【解析】选选A.A.本题考查浮力大小的比较本题考查浮力大小的比较. .本题中西瓜

56、皮的重力本题中西瓜皮的重力不变,在水中漂浮时受到的浮力等于自身重力,下沉后受到的不变,在水中漂浮时受到的浮力等于自身重力,下沉后受到的浮力小于自身重力,所以浮力小于自身重力,所以F F浮浮1 1F F浮浮2 2,选,选A.A.17.(201117.(2011西宁中考西宁中考) )将适量的橡皮泥黏在铅笔的一端将适量的橡皮泥黏在铅笔的一端( (能使铅能使铅笔竖直浮在液体中笔竖直浮在液体中) ),这就制成了一个很有用的土仪器,这就制成了一个很有用的土仪器. .将它分将它分别放在盛有不同液体的杯中,静止时的情景如图所示别放在盛有不同液体的杯中,静止时的情景如图所示. .对于这对于这个土仪器所运用的知识

57、或用途,下列说法不正确的是个土仪器所运用的知识或用途,下列说法不正确的是( )( )A.A.运用了二力平衡的知识运用了二力平衡的知识 B.B.运用了物体的漂浮条件运用了物体的漂浮条件C.C.用它可以比较不同液体密度的大小用它可以比较不同液体密度的大小D.D.用它直接可以测出液体密度的大小用它直接可以测出液体密度的大小【解析】【解析】选选D.D.自制的密度计可以用来测量液体的密度,但密度自制的密度计可以用来测量液体的密度,但密度计的表面必须有刻度来显示液体密度的大小,因此不正确的是计的表面必须有刻度来显示液体密度的大小,因此不正确的是D D;密度计漂浮在液体表面,受到的浮力与自身重力平衡;密度计

58、漂浮在液体表面,受到的浮力与自身重力平衡. . 18.(201218.(2012南京中考南京中考) )用手将一重为用手将一重为5 N5 N的物体全部压入水中,的物体全部压入水中,物体排开的水重为物体排开的水重为8 N8 N,此时物体受到的浮力为,此时物体受到的浮力为_N._N.放手放手后物体将后物体将_(_(选填选填“上浮上浮”“”“下沉下沉”或或“悬浮悬浮”) ),待物体,待物体静止时所受浮力为静止时所受浮力为_N_N,排开水的体积是,排开水的体积是_m_m3 3. .(g(g取取10 N/kg)10 N/kg)【解析】【解析】本题考查了物体的浮沉条件和阿基米德原理根据阿本题考查了物体的浮沉

59、条件和阿基米德原理根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开的液体受到的基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力,物体排开的水重重力,物体排开的水重8 N.8 N.所以,物体受到的浮力为所以,物体受到的浮力为8 N8 N物物体的重力为体的重力为5 N5 N,浮力大于重力,浮力大于重力. .所以所以, ,物体会上浮至漂浮状态,物体会上浮至漂浮状态,物体在漂浮时受到的浮力等于物体的重力物体在漂浮时受到的浮力等于物体的重力. .所以所以, ,物体静止时受物体静止时受到的浮力为到的浮力为5 N5 N根据根据F F浮浮=水水gVgV排排得得V V排排= =5= =51010-4-4 m m3 3答案:答案:8 8 上浮上浮 5 55 51010-4-433F5 Ng1 10 kg / m10 N / kg浮水19.(201119.(2011盐城中考盐城中考) )小华用牙膏皮探究物体的沉与浮小华用牙膏皮探究物体的

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